دانلود پایان نامه : شبيه سازی رآکتور سنتز متانول

دانلود پایان نامه : شبيه سازی رآکتور سنتز متانول

تعداد صفحات: 70

فرمت فایل: word

دسته بندی:

قیمت: 4700 تومان

تعداد نمایش: 511 نمایش

ارسال توسط:

تاریخ ارسال: 13 می 2016

به روز رسانی در: 13 می 2016

خرید این محصول:

پس از پرداخت لینک دانلود برای شما نمایش داده می شود.

4700 تومان – خرید

دانلود پایان نامه : شبيه سازی رآکتور سنتز متانول

 

 فهرست : 

عناوين:

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای توليد

1-1-تاريخچه

1- 2- خصوصيات فيزيكي Physical properties

1-3-  واكنشهاي شيميايي

1-4- توليد صنعتي و فرآيند آن

1-5-ماده خام

1-5-1-گاز طبيعي

1-5-2-باقيمانده هاي نفتي

1-5-3-نفتا

1-5-4-ذغال سنگ

1-6-كاتاليست

1-7-توليد در مقياس تجاري

1-8-واكنشهاي جانبي

1-9-خالص سازي

1-10-كاربردهاي متانول:

1-10-1-1- توليد اسيد استيك:

1-10-1-2-كاربرد اسيد استيك در صنايع:

1-10-2-توليد وينيل استات:

1-10-3-فرمالدئيد:

1-10-4-اتيلن گليكول:

1-10-5-متيل آمين:

1-10-6-دي متيل اتر:

1-10-7- تركيبات كلرومتان :

1-10-8-متيل ترشري بوتيل الكل(MTBE)

1-10-9-كاربرد متانول در مخلوط با بنزين:

 

 

فصل دوم: سينتيك و مكانيسم واستوکیومتری

2-1-اصول واکنشهاي کاتاليستي

2-1-1-مراحل مستقل در واکنشهاي کاتاليستي

2-1-2-سينيتيک ومکانيسم واکنشهاي کاتاليستي

2-1-3-اهميت جذب سطحي در واکنشهاي کاتاليستي هتروژن

2-1-4-بررسي سينتيکي

2-1-5-مکانيسم واکنشهاي کاتاليستي هتروژن فاز گاز

2-1-5-1-مکانيسم Langmuir- Hinshelwood (1421 )

2-1-5-2-مکانيسم Eley –Rideal

2-2-ترموديناميك و سينتيك سنتز فشار پائين متانول

2-1-1- مقدمه

2-1-2- استوكيومتري و ترموديناميك

2-1-3- سينتيك و مكانيسم

Klier

Graff

Skrzypek

 

2-1-4- مكانيسم

فصل سوم: شبيه سازي واكنش كاتاليستي هتروژني توسط Hysys

3-1- مدل سینتیکی

3-2-مراحل شبيه سازي رآكتور در Hysys

3-3–نتايج حاصله از شبيه سازي

منابع

 

 

 

 

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای توليد

 

1-1-تاريخچه [1]

     مصريان باستان جهت موميايي كردن ازمخلوطي استفاده مي كردند كه شامل متانول نيزبود،كه آنرا از پيروليز چوب به دست آورده بودند با اين وجود متانول خالص براي اولين بار توسط رابرت بويل در 1661 جدا سازي شد، كه او آنرا Spirit of box  ناميد. زيرا در تهيه آن از چوب صندوق استفاده كرده بود كه بعداً به Piroxilic Spirit  معروف شد. در سال 1834 ، شيميدانان فرانسوي آقايانJean -Baptiste وEugene Peligot  عناصر تشكيل دهندة آنرا شناسايي كردند ،آنها همچنين لغت methylene را به شيمي آلي وارد كردند كه واژه methu به معناي شراب واژه hyle به معناي چوب بود. سپس در سال 1840 واژه methyl  از آن مشتق شد و جهت توصيف Methyl Alcohol  استفاده شد. سپس اين نام در سال 1892 به وسيله كنفرانس بين المللي نامگذاري مواد شيميايي بهMethanol كوتاه شد.

   در1923،دانشمند آلمانيMattias Pier كه براي شركتBASFكارمي كرد،  طرحي را جهت توليد متانول از گاز سنتز (مخلوطي از اكسيدهاي كربن و هيدروژن كه از زغال به دست مي آمد و در سنتز آمونياك نيز كاربرد دارد ) ارائه كرد. كه در آن از كاتاليست روي- كرم استفاده مي شد و شرايط سختي از نظر فشاري (1000 الي300  اتمسفر) و دما (بالاي ) داشت. توليد مدرن متانول هم اكنون توسط كاتاليست هايي که امكان استفاده از شرايط دمايي كمتر را دارند، ممكن است.

 

 

 

متانول ( متيل الكل ) به فرمول  يك مايع شفاف سفيد رنگ شبيه آب است كه در دماي معمولي بوي ملايم دارد . از زمان كشف آن در اواخر قرن هفدهم تاكنون مصرف آن رشد رو به فزوني داشته به طوري كه اكنون با توليد سالانة‌ تن متريك رتبه 21 را در بين محصولات شيميايي صنعتي داراست متانول گاها با عنوان الكل چوب يا ( برخي مواقع Wood Spirite ) نيز خوانده مي شود كه دليل آن به تقريبا يك قرن توليد تجاري آن از خرده چوب بر مي گردد به هر حال متانولي كه از چوب تهيه شده باشد مواد آلوده كنندة‌ بيشتري ( مانند استيلن ،‌ اسيد استيك ، الكل اليل ) دارد تا الكلهاي صنعتي امروزي . 

      براي سالهاي متوالي مصرف كننده اصلي متانول توليدي ، فرمالدئيد با مصرف تقريبا نيمي از متانول توليد شده بود ولي در آينده از اهميت آن كاسته مي شود زيرا مصارف جديدي از جمله توليد اسيد استيك و MTBE (كه جهت بهبود عدد اكتان بنزين به كار مي رود ) در حال افزايش است . از طرفي استفاده از متانول به عنوان سوخت در شرايط ويژه قابل توجه خواهد بود …

.

.

 

1-10-1-1- توليد اسيد استيك:

   اسيد استيك مانند اسيد سولفوريك ماده اي با ارزش در صنايع شيميايي بوده و مصرف زياد آن مقياسي برصنعتي بودن كشورمي باشد. طبق گزارشات موجود مصرف بالقوه اسيد استيك هم اكنون در ايران معادل 110 هزار تن در سال است .

بر طبق فرآيندهاي صنعتي موجود عمل كربنيلاسيون متانول به وسيله گاز منوكسيد كربن مطابق واكنش زير امكان پذير است:

 

1-10-1-2-كاربرد اسيد استيك در صنايع:

   اين ماده به طور كلي در بسياري از صنايع نقش اساسي داردكه مهمترين آنها عبارتند از : صنايع غذايي، دارويي، رنگ سازي ، نساجي ،چسب،پلاستيك و به خصوص در تهيه الياف مصنوعي از طريق استات سلولز در صنايع سلولزي به منظور تهيه پارچه هاي پلاستيكي،گوني، طناب،فيلترسيگار و غيره كه در حال حاضر مقدار زيادي از ارز كشور را به خود اختصاص مي دهند. مثلاً سالانه 11425 تن نخ نساجي ،فيلتر سيگار و مواد پلاستيكي مشتق از استات سلولز وارد كشور مي شود.

 

1-10-2-توليد وينيل استات:

     يكي از تركيبات بسيار مهم در صنايع پليمري وينيل استات است كه مي توان آن را مستقيماً از متانول طبق فرآيندهاي موجود به دست آورد. خلاصه مسير فعل و انفعالات به قرار زير است:

از اين ماده نزديك به 40000 تن در سال جهت تهيه پلي وينيل استات، پلي وينيل الكل،پلي وينيل بوتيرال، چسب ، رنگ ، كاغذ و مواد تعاوني نساجي و غيره وارد مي شود و به طور كلي تركيبي است وابسته به اسيد استيك و مانند آن خوراك بسياري از صنايع پايين دستي خود را شامل مي شود.

 

1-10-3-فرمالدئيد:

         فرمالدئيد تركيبي است مشتق از متانول كه تقريباً 30  درصد از متانول توليدي دنيا صرف تهيه آن مي شود. مواد مشتق از آن عبارتند از: رزين اوره فرمالدئيد، رزين فنل فرمالدئيد، استال رزين ، هگزا متيلن تترا آمين، ايزو سيانات ، ايزو پرن ، مصرف دارويي و غيره كه مقدار توليد آن در سال 1981 برابر 5729 ميليون پوند و برابر 37  درصد محصولهاي توليدي مشابه بوده است.

سنتز آن از فرآيندهاي اكسيد اسيون به كمك كاتاليزورهاي فلزي مانند نقره و اكسيژن هوا طبق واكنشهاي زير مي باشد:

 

 

1-10-4-اتيلن گليكول:

اين ماده را طبق فرآيند Celanese مي توان از متانول تهيه كرد:

 

ميزان مصرف آن 55 هزار تن در سال است و ماده اوليه بسياري از صنايع شيميايي بخصوص پليمري وابسته به آن مي باشد.

 

1-10-5-متيل آمين:

    ماده اي است پرمصرف در صنايع شيميايي كه سالانه فقط در امريكا ميليونها دلاربه فروش مي رسد ومعادل4 درصدازمتانول توليدي به آن تبديل مي شود.

سنتز آن از اثر مستقيم آمونياك و متانول انجام مي شود و نسبت تركيبات آنها از 1 تا 6 متغير مي باشد و بستگي به تهيه آمين مورد نظر دارد. كاتاليزور واكنش اكسيد سيليس و آلومينيوم مي باشد.

كاربرد اين ماده در حشره كشها، دي متيل فرمالدئيد، دي متيل استاميد، آلكيل دي متيل آمين اكسيد، لاستيك و غيره است.

 

1-10-6-دي متيل اتر:

يكي از فرآورده هاي جديد متانول ، دي متيل اتر  (DME) است كه علاوه بر مصارف بسيار زياد به عنوان حلال در شيمي آلي از مواد اوليه صنايع آيروسلي  (Aerosols) نيز به حساب مي آيد.

      فرآيند توليد آن ساده بوده و از عبور دادن بخار متانول بر سطح كاتاليزورAlumina-Silica  در 300  درجه سانتيگراد طبق واكنش زير به دست مي آيد:

 

1-10-7- تركيبات كلرومتان :

       اين تركيبات درشيمي آلي كاربرد فراوان دارند كه فقط در آمريكا بالغ بر 10 شركت آن را توليد مي كنند. سنتز آن چنين است كه مخلوط بخار متانول و اسيد كلريدريك را در350 درجه سانتيگراد از بستر كاتاليزوري ژل آلومينيوم عبور مي دهند.

     واكنشهاي زنجيري دي وتري وتتراكلرومتان توسط كلرقابل كنترل مي باشند.موارد استفاده آن عبارتند از: سنتز سيليكونها ، تترا متيل سرب، لاستيكهاي مصنوعي،متيل سلولز به عنوان يك عامل عمومي در متيلاسيون،توليد فيلمهاي فتوگرافيك ، حلال در صنايع پارچه شيميايي و دارويي در توليد استروئيدها و آنتي بيوتيكها و ويتامينها ، حشره كشها ، علف كشها و غيره .

 

1-10-8-متيل ترشري بوتيل الكل(MTBE)

    مايعي است بدون پر اكسيد كه براحتي تبخير مي شود و روند توليد آن در جهان رو به گسترش است. توليد آن درسال1990 به 5/2 ميليون تن در سال رسيد و علل اين توليد زياد به قرار زير است:

 

   الف) در صنايع شيميايي جهان روند مصرفMTBE حاصل از كراكينگ هيدروكربورهاي سنگين رو به افزايش است، كه به دنبال آن توليد بنزين براي سوخت موتور كاهش مي يابد.

    ب)خوش سوزي و اكتان بالاي آن باعث شده است كه آن را تا ميزان 10 درصد بدون هيچگونه تغييري در موتور با بنزين مخلوط كنند و اين امر باعث كاهش ميزان آلودگي محيط نيز مي شود، همچنين ميل تركيبي اين ماده با آب مي تواند در زمستان اثر ضد يخ نيز داشته باشد.

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه خرید که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشد.

پاسخ دهید